高原山地城市扩展模型研究

发布时间：2020-05-13 19:49

【摘要】：近年来,随着西部大开发战略的深入实施,中国西部地区加速发展,高原山地城市扩展速度突飞猛进。如何兼顾城市扩展带来效益,同时保证在生态文明的视角充分利用土地资源,实现高原山地城市建成区可持续发展,已经成为近年来关注的重点。对城市建成区扩展速度和进程的预测是防止城市蔓延的重要管理依据,同时对城市扩展进行定量耦合分析是预防城市用地效率低和文明程度不够的重要保证。本文以地处高原山地地形为主的大理市作为典型案例,从土地集约度和生态文明的角度对城市空间扩展模式进行定性、定量和模拟预测分析研究,在保证大理市生态文明的前提下,满足城市可持续发展。在大理市自然地理特征基础上,本文从城市生态文明保护的视角对大理市城市扩展空间格局加以研究分析,为大理市城市扩展提供基础,接着从扩展形态、扩展结构、扩展强度、扩展方向等角度对大理市城市扩展空间的演变和趋势加以分析,并预测大理市城市扩展的合理性。研究结论主要有以下几点:(1)对大理市城市扩展与生态文明以及土地集约度之间的关系加以衡量发现,大理市城市扩展未完全满足生态文明以及土地集约地要求,在城市扩展过程中应当加以预测和规划。在充分考虑生态文明和土地集约度的基础上,针对大理市城市扩展提供预测方案。(2)对2000~2015年期间大理市城市建成区范围进行提取,利用RS数据融合和GIS挖掘技术,采用城市建成区空间扩展指数模型、凸包理论、分形维数分析、紧凑度分析方法,挖掘大理市城市空间扩展的演变过程和趋势,揭示大理市城市扩展的时空演变特征,发现大理市城市扩展趋势为首先高速发展,然后速度逐渐放缓,城市扩展以外部扩展为主。(3)在多种城市建成区扩展模拟和预测方法中,融合权重指标赋值法的元胞自动机-马尔科夫链(CA-Markov)模型,已成为城市建成区扩展预测的重要方法,揭示城市建成区扩张的基本特征和规律。该模型对指标权重的赋值方法较为敏感,以往的单一指标赋值法,如专家知识决策的层次分析法(AHP)存在主观性过强等问题,影响了城市建成区扩展预测的精度和可信度。为此,本研究提出整合传统权重赋值法的AHP和Logistics的模型改进CA-Markov模型。研究选择云南省大理市为案例,依据2000、2005、2010和2015年城市建成区空间扩展四期历史数据,对2020、2030年的城市建成区扩展进行模拟和预测,最后将模拟结果与实际城市建成区扩展图进行对比及进行Kappa验证。研究结果表明:(1)Kappa指数可达到96.8%,预测结果与实际的城市建成区扩展情况有较好的一致性。(2)大理市的城市建成区扩展均表现为继续向外扩展,以东南、西北方向和两片建成区之间为主要扩展方向。研究提供了组合权重赋值法改进CA-Markov模型,这将为规划者和决策者在未来可持续城市规划的发展中提供强有力的支持。(4)城市可持续性发展是可持续发展的重要组成部分。生态、合理性是实现城市可持续发展的重要前提和基本途径,但目前仍然只是区域性的城市可持续性目标分解方案,缺乏普适性。本研究在系统梳理城市扩展与生态文明、土地集约度的耦合协调度概念的基础上,基于“压力-状态-响应(PSR)”模型,从生态文明和土地集约度两个方面,构建了一个具有鲜明的区域生态持续性和合理性评价概念模型,并对模型的指标选取以及利用定量的熵值法和定性的专家知识决策融合的基本评价方法,对生态文明和土地集约度的阈值进行综合评定和深入的探讨,按照现有的耦合性对2020及2030年的城市扩展进行分析。研究认为:到目前为止,城市扩展与生态文明和土地集约度的耦合协调度为中度协调发展,在理想的条件下,城市扩展较为合理,但是还有很大的可治理空间。
【图文】：

示意图,城市扩展,示意图,城市蔓延

式分析于 2003 年由刘纪远提出，，该型，城市空间扩展类型主要是对末期年城区边界进行运算分表现为外延型时，那么城市扩成区面积远大于内部的建成区为填充型时，那么城市扩展地积远大于外部的建成面积，城将城市扩展用地划分为外延和对土地采取政策引导。从优劣城市蔓延，是应该尽量避免的

合并法,线性,成对比较矩阵

图 2-2 MCE 加权线性合并法2.2.2 基于 AHP 的指标权重模型AHP 是依赖于多尺度决策模型，用于检测复杂的技术、经济、社会政治题。Tianet al(2016)[122]利用 AHP 解释理论过程如下：①它是确定每列中主要素和次要因素成对比较矩阵的总和的理论。②将比较矩阵中的每个元素除以其之和(所得矩阵表示为标准化成对比较矩阵）。③计算每一行的标准得分的平值(例如除以每行驱动因素的归一化值之和)。④利用 AHP 模型计算影响因素重。本文参考 Tianet al(2016) 解释的 AHP 模型衡量一致性比率 CR 结果如下：CR =CIRI……………………………… (2-5)CI =λmax n……………………………(2-6
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P208

【参考文献】